某區(qū)域百年一遇暴雨積水原因分析與防治建議

姜友蕾，張衛(wèi)萍

[CCDI 悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司，江蘇 蘇州 215125]

1 暴雨情況

受冷暖氣流交匯影響，2021 年10 月10 日下午15 時起蘇州地區(qū)出現(xiàn)雷陣雨天氣，17 時開始雨勢明顯增強，降水分布極不均勻，北部地區(qū)小雨，中南部地區(qū)普降大到暴雨、局部特大暴雨，雨量中心位于蘇州工業(yè)園區(qū)。

截至11 日5 時，各國家站累積24 h 雨量如下：蘇州59.8 mm、太倉44.2 mm、張家港27.4 mm、昆山20.8 mm、東山5.5 mm、吳江4.8 mm。全市平均降雨量最大地區(qū)為工業(yè)園區(qū)（181.9 mm），最大累計降水監(jiān)測點為工業(yè)園區(qū)星海實小站（293.1 mm），雨量超100 a 一遇。星海實小站最大小時雨量89.2 mm，達到特大暴雨級。

2 積水情況

由于強降雨集中在該區(qū)域，對該區(qū)域市政排水系統(tǒng)是一次重大考驗，大多數(shù)排水系統(tǒng)正常運行，路面偶有積水且積水可以在雨停后隨即退去，但也有部分路段出現(xiàn)一定程度的積水。據統(tǒng)計，10 月10 日晚區(qū)域范圍內共發(fā)生積水67 處，包括市政道路積水44 處、立交下穿積水5 處、小區(qū)積水18 處。其中，積水嚴重的有4 處（積水時長6～8 h），大量積水的有17 處（積水時長3～5 h），少量積水的有28 處（積水時長≤2 h），最大積水深度達60 cm。

3 積水原因分析

該區(qū)域以敞開式防洪為主，汛期洪水位受上游洪水和下游外排出路影響較大。近年來上游洪水來量增加、周邊區(qū)域強排能力擴大后，都明顯增加了該區(qū)域防洪壓力。

3.1 市政道路積水原因分析

3.1.1 雨量大，強度高，持續(xù)時間長

此次降水雨量大，強度高，持續(xù)時間長，可以說是一種自然災害。據了解，過去一年內的降雨并未使該區(qū)域路面出現(xiàn)如此多處積水點，這說明該區(qū)域雨水系統(tǒng)設計基本是合理的，而此次積水主要原因就是持續(xù)時間較長的高強度降雨。根據相關標準及規(guī)范，中心城區(qū)的重要地區(qū)最大允許退水時間為0.5～2.0 h。此次積水超過最大允許退水時間的有21 處。

3.1.2 排水系統(tǒng)雖然比較完善，但是現(xiàn)有雨水管道設計時采用的暴雨強度公式及公式中選用的暴雨設計重現(xiàn)期標準不符合現(xiàn)行標準要求

2012 年之前該區(qū)域采用的暴雨強度公式是1981年南京市勘測設計院（現(xiàn)南京市建筑設計研究院有限責任公司）通過CRA 方法收集1959～1979 年21 年的降雨資料編制的。

2012 年之后采用的是2010 年蘇州市水務局和河海大學收集蘇州市楓橋水文觀測站1983～2008年的自記雨量資料（1994 年缺失），修訂編制后的蘇州市暴雨強度公式。

2020 年之后采用的是2019 年10 月23 日蘇州市政府對蘇州市暴雨強度公式及設計雨型進行的修訂版。

此次暴雨區(qū)域內12 處市政道路積水點主要積水原因為管徑偏小，設計重現(xiàn)期偏低。該區(qū)域建設初期（1995—2011）一般路段及小區(qū)地塊內部的設計暴雨重現(xiàn)期取1 a，后續(xù)（2012—2015）市政道路設計暴雨重現(xiàn)期取3 a。2016 年至今市政道路設計暴雨重現(xiàn)期取5 a。

另據統(tǒng)計，區(qū)域內市政道路管網排水能力小于1 a、1～2 a、2～3 a、3～5 a 和大于5 a 一遇的骨干管網百分比分別是15.3%、22.8%、10.1%、23.3%和28.5%，合計小于5 a 一遇排水能力的管網占比為71.5%。

3.1.3 施工的影響：軌道、隧道、地塊開發(fā)施工等大型基礎設施建設對管線的影響

此次暴雨區(qū)域內13 處市政積水點積水原因為周邊工程施工的影響，施工造成現(xiàn)狀排水系統(tǒng)排水不通或不暢。具體有以下幾種情況：

施工區(qū)域內部的黃砂、石子等因管理不善進入下水管道，堵塞邊井及下水管道；施工單位貪圖方便，將未沉淀處理的泥漿直接排入下水道，造成下水道淤塞；施工單位不按照雨水管遷改設計圖紙施工，如減小設計管徑；管道施工與地塊施工存在時間差，地塊施工破壞原狀雨水管道及出水口；雨水出水口被橋梁施工圍堰封堵，施工單位采用臨時抽排措施，上游雨水管下水慢。

3.1.4 養(yǎng)護單位日常養(yǎng)護清通不到位

此次暴雨區(qū)域內12 處市政積水點積水原因為泥漿、樹葉堵塞邊井及餐廚垃圾的影響，導致雨水管收水、排水不暢，繼而導致路面積水。

現(xiàn)狀區(qū)域內市政雨水管網養(yǎng)護頻率為兩年一次，導致雨水管道內淤積嚴重，排水不暢。市政管網養(yǎng)護頻率應在滿足國家標準的基礎上，重點地區(qū)加大頻次高標準養(yǎng)護。

3.1.5 河網水系布置不合理、河道填埋、旱橋的產生

此次暴雨區(qū)域內3 處積水的原因為：河網密度偏低，導致雨水管道起端至出水口長度偏長，排水不暢；局部地區(qū)還存在旱橋及被填埋河道，原狀橋梁及河道處雨水出水口設置未進行相應調整改向，導致積水。

3.1.6 市政雨水管道設置不合理

雨水管道的設置和排向的選擇及邊井的布置均對市政道路排水有很大影響，此次暴雨區(qū)域內3 處市政積水點積水原因受雨水管道設置的影響。具體如下：雨水主井井距偏大，管道排向不合理，過路連通管管徑偏小；下游束水等。

3.1.7 污水廠滿負荷運行

此次暴雨區(qū)域內1 處積水點積水原因為污水滿溢，下游污水廠滿負荷運行，導致上游污水滿溢。

3.2 下穿立交泵站

3.2.1 下穿立交泵站設計重現(xiàn)期偏低

此次暴雨區(qū)域內2 處下穿立交積水原因為泵站及下穿收水管設計重現(xiàn)期偏低，該區(qū)域建設初期下穿泵站重現(xiàn)期取0.5～10 a。而根據2021 年04 月09日國家發(fā)布了《室外排水設計標準》（GB 50014—2021），確定蘇州市城市地下通 道和下沉式廣場按照30～50 a 一遇標準建設。

3.2.2 周邊地塊開發(fā)，客水進入

此次暴雨區(qū)域內1 處下穿立交積水原因為下穿西側地塊拆遷，大量客水匯入，導致收水范圍增大，水泵流量與排水量不匹配導致積水。

3.2.3 下穿立交泵站未設置兩路供電

此次暴雨區(qū)域內2 處下穿立交積水原因為泵站未設置兩路供電，降雨時停電后水泵停止作業(yè)導致積水。

3.3 小區(qū)

3.3.1 雨量大、小區(qū)內部排水管道管徑偏小

此次9 處小區(qū)積水原因為小區(qū)建造年代較早，內部管網設計重現(xiàn)期偏低。

3.3.2 小區(qū)外部市政排水管道水位高，影響小區(qū)排水甚至倒灌

有一處小區(qū)積水原因為外圍市政雨水管道出水口被地塊施工破壞，導致地面積水，路面水倒灌小區(qū)；2 處積水原因為小區(qū)外圍道路橋梁圍堰施工，市政道路雨水出水口被圍堰封堵，靠施工單位強排措施排水，導致路面積水；另有一處小區(qū)積水原因為外圍市政雨水管水位高，路面積水，導致小區(qū)雨水排放困難，甚至路面雨水倒灌至小區(qū)等。

3.3.3 小區(qū)開口處邊井偏少，易積水

局部小區(qū)開口處積水，究其原因，道路開口處雨水邊井設置偏少，且長期車輛通行形成道路最低點，從而導致積水。

3.3.4 下沉式地下車庫、地下室設計不合理，缺乏駝峰設計

局部小區(qū)地庫及半地下車庫地勢低洼，僅設置一處橫截溝，且地下室未設置強排設施，車庫入口未設置駝峰，導致暴雨時地庫積水，小區(qū)雨水管道內雨水倒灌至地庫（見圖1）。

圖1 雨水倒灌至地庫之實景

3.3.5 小區(qū)內部雨污混接，污水混接點排出口被封堵后，內部未徹底雨污分流改造

小區(qū)內部存在雨污混接，且混接點改造不徹底。導致局部低洼點積水。

3.3.6 小區(qū)停電

小區(qū)停電導致多戶地下車庫進水，建議設置兩路供電。

3.3.7 小區(qū)內部管道日常養(yǎng)護不到位

大部分小區(qū)均存在雨水邊井堵塞，雨水管淤泥沉積，過水斷面減少的情況。

4 暴雨積水的防治建議

針對此次突發(fā)暴雨，相關部門高度重視，主要領導、分管領導第一時間調度部署，公安、交通、水務、應急、氣象、消防救援等部門和各街道加強聯(lián)動、積極應對，扎實開展搶險救援。截至11 日上午7 時，全區(qū)無人員傷亡，路面積水全部清理完畢，建筑工地（深基坑）、軌道交通等重點部位未出現(xiàn)險情。

此次暴雨積水所造成的經濟損失雖然不大，但是社會影響比較大，多種媒體對該區(qū)域積水情況進行了報道，有損其形象。而且根據全球氣候變化的趨勢，未來暴雨頻率只增不減，所以，及時有效地制定暴雨積水的預防和防治措施，以最大限度地減少損失降低影響是當務之急。

4.1 建議按照GB 50014—2021 室外排水設計標準選取重現(xiàn)期上限，按照蘇州最新暴雨強度公式（蘇府[2019]84 號）計算雨水管管徑，對不滿足標準的雨水管道翻建

針對現(xiàn)狀雨水管道管徑偏小的情況，建議對現(xiàn)狀雨水管道進行復核改造，提高雨水管道設計重現(xiàn)期，一般路段及小區(qū)地塊采用重現(xiàn)期5 a 進行設計，下穿立交段采用重現(xiàn)期50 a 進行設計。

4.2 建議對雨水管道設置不合理的進行改造

2008 年至今已優(yōu)化雨水管道設計，通過減小井距、道路最低點、公交站臺加密雨水邊井等方法提高路面泄水能力。但對2008 年之前建設未進行改造的雨水管道，建議改造。除了采用新的暴雨強度公式和提高暴雨重現(xiàn)期外，還可以通過減小井距、適當加密雨水邊井等方法提高路面泄水能力。

4.3 建議恢復區(qū)域內景觀水體排水功能，加密河網水系，提高區(qū)域河道水系蓄水能力

現(xiàn)狀河道已改造成景觀河道的，不適合作為雨水排放口，周邊地塊雨水需另找出路排至中央河，導致雨水管道流程過長，中央河接收雨水量超負荷。區(qū)域河道蓄水能力下降。繼而導致降雨積水。建議區(qū)域整體規(guī)劃，通盤考慮恢復部分景觀水體排水功能，加密河網水系，提高區(qū)域河道水系蓄水能力。

4.4 對區(qū)域內在建項目如軌道、隧道、地塊建設等大型基礎設施建設施工單位，要加大管理力度，加強全過程管理

針對此次積水點積水原因為施工區(qū)域影響，建議對區(qū)域內在建項目如軌道、隧道、地塊建設等大型基礎設施建設施工單位，要加大管理力度，加強全過程管理。特別是加強對管線遷改后的設計、施工和日常管理。

4.5 排水養(yǎng)護進小區(qū)，小區(qū)排水管網自行改造

針對此次暴雨小區(qū)積水點分析，小區(qū)內部管網基本管徑偏小，缺乏管網養(yǎng)護，且絕大部分小區(qū)管網接收養(yǎng)護管理單位為本小區(qū)物業(yè)，建議政府委托專業(yè)單位對小區(qū)排水管網進行專業(yè)化的養(yǎng)護管理。同時，在專業(yè)養(yǎng)護單位接收之前，建議小區(qū)排水管網自行改造至滿足排水標準。

4.6 建議接收養(yǎng)護管理單位全程參與工程設計、施工、驗收

從工程設計方案之處到工程驗收的整個過程，建議接收養(yǎng)護管理單位全程參與。一方面，接收單位能從后期養(yǎng)護方面對整個工程提出意見和建議；另一方面，接收單位可以有效地對整個工程進行監(jiān)督，特別是施工質量問題，避免出現(xiàn)管徑與設計不符。竣工驗收時，建議用疏通車檢驗管道情況，下井檢查管徑是否符合設計要求等。

4.7 建立暴雨決策支持系統(tǒng)和等級預警機制，提高政府管理水平

建立暴雨決策支持系統(tǒng)，以供決策參考，可大大提高政府管理水平。暴雨決策支持系統(tǒng)一般包括：氣象信息服務系統(tǒng)、城市暴雨積水預報模型和積水點實時監(jiān)測系統(tǒng)。

4.8 提高排水設施養(yǎng)護、管理水平及頻率

現(xiàn)狀區(qū)域內市政雨水管網養(yǎng)護頻率為兩年一次，導致雨水管道內淤積嚴重，排水不暢。根據《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運行、維護及安全技術規(guī)程》CJJ 68—2016，管道養(yǎng)護周期為：小型雨水管道（管徑＜600 mm）每年清疏不得少于2 次；中型雨水管道（600 mm≤管徑≤1 000 mm）每年不得少于1 次；大型雨水管道（管徑＞1 000 mm）每2 年不得少于1次。

建議該區(qū)域市政管網養(yǎng)護頻率應在滿足上述標準的基礎上，重點地區(qū)加大頻次高標準養(yǎng)護。

4.9 開展暴雨災害意識教育與防災教育

少數(shù)群眾和企事業(yè)單位對積水的形成過程和嚴重后果沒有足夠的科學認識，災害意識淡薄。因而可以通過多種渠道對相關法律法規(guī)進行宣傳，如《蘇州市城市排水管理條例》等，號召人們認真貫徹，自覺遵守，防止人為因素破壞排水設施。

部分群眾和企事業(yè)單位在面對暴雨災害時不知所措，政府部門可出臺相應的應急預案，通過多種渠道告知群眾和企事業(yè)單位在暴雨災害面前應該如何應對。同時，要對相關部門進行人員培訓，才能將經濟損失減到最小。

4.10 設立并推廣暴雨社會保險

保險不僅具有對災害損失實施有效補償?shù)臋C制，為廣大保險人員提供可靠、及時、充分的經濟保障，而且也具有督促、檢查和指導防災工作的功能。建議設立并推廣暴雨社會保險，其對投保單位和個人及時恢復生產、安定生活和開展防災工作能起到相當作用。